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技术方向

水凝胶 最新动态

水凝胶方向的进展:高强与抗溶胀网络、响应性与刺激响应、粘附与自修复水凝胶,以及溶胀与力学机制的解析。

72 条精选近 30 天 72 条共收录 120 条

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精选归档 · 第 3 页

10月12日周一第 41–60 条
  1. Small68

    RAFT 聚合制备高含水玻璃态 PMAAc-b-PMAAm 水凝胶

    研究团队通过 RAFT 聚合制备了聚甲基丙烯酸-b-聚甲基丙烯酰胺(PMAAc-b-PMAAm)水凝胶,利用嵌段序列促进 PMAAc 与 PMAAm 链段间形成有序氢键,并诱导体系微相分离,形成软硬畴双连续网络。该水凝胶在约 83 wt.% 含水率下室温保持玻璃态,拉伸模量最高达 8.1 MPa,明显高于无规共聚物类似物水凝胶及多数已报道的玻璃态水凝胶。

    推荐理由:原文给出嵌段序列如何调控氢键与微相分离,读者可据此理解高含水玻璃态水凝胶的分子设计思路。

10月11日周日
  1. Angewandte Chemie International Edition60

    模拟中性粒细胞胞外诱捕网的 DNA 网络实现杀菌与毒素中和

    研究报道了一种模拟中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的多巴胺掺杂 DNA 网络 D A Net-DA,可选择性捕获细菌并在其表面原位催化形成聚多巴胺纳米壳,通过光热作用杀灭细菌。纳米壳同时作为分子海绵吸附并中和细菌毒素,减轻毒素相关炎症。在常规与烧伤创面感染模型中,该材料降低了细菌负荷、毒素水平和组织炎症,并缓解促炎巨噬细胞极化,加速创面组织再生。

    推荐理由:原文给出 DNA 网络捕获细菌后原位生成聚多巴胺纳米壳的机制,读者可了解其杀菌与毒素中和的协同路径。

10月10日周六
  1. Biomacromolecules58

    PNIPAM/PVA/PANI 双层水凝胶:冰诱导多孔网络提升变形与自传感性能

    研究团队用冷冻策略结合界面渗透制备了不对称双层水凝胶驱动器,由海绵状导电 PNIPAM/PVA/PANI 活性层和 PAA/CMC 被动层组成。冰诱导多孔网络在热-pH 刺激下将弯曲速率提升至约 7.1°/s,并实现稳定双向运动,优于无孔对照的 5.4°/s 单向驱动。

    推荐理由:原文给出多孔与无孔双层水凝胶的弯曲速率对比,可据此判断冰诱导多孔网络对驱动速度的提升幅度。

10月9日周五
  1. Advanced Functional Materials62

    灰度光掩模实现羟丙基纤维素凝胶的非接触光学图案化

    研究报道了一种掩模编码的并行光子制造策略,通过UV诱导光聚合局部调控含丙烯酰胺的羟丙基纤维素(AM-HPC)光子凝胶的反射波长。在68 wt.% AM-HPC中,时间控制的曝光产生与胆甾相螺距压缩一致的剂量依赖蓝移,调谐窗口为204 nm(662–458 nm),空间特征小至50 µm。

    推荐理由:原文给出灰度掩模与UV剂量的映射流程,读者可据此判断连续HPC光子凝胶的并行图案化能力。

  2. Advanced Science62

    酶促矿化系统通过调控羟基磷灰石分级组装实现牙釉质再矿化

    研究开发了一种酶促矿化系统(EMS),通过碱性磷酸酶水解β-甘油磷酸酯(β-GP)触发磷酸钙矿化,并控制其结构演化。矿化过程中,CaP预成核簇先转变为HAP纳米棒构筑单元,再分级自组装成类似天然釉柱的微米级晶束;机理上,β-GP在HAP的(100)与(002)晶面上的差异吸附及晶面依赖的酶切产生高能晶面与界面能差,驱动先沿c轴取向附着、后横向聚集的组装。

    推荐理由:原文给出β-GP在HAP晶面差异吸附驱动分级组装的机理,可了解仿生矿化如何复现釉柱结构。

  3. Advanced Functional Materials62

    双网络离子有机水凝胶实现压力与温度解耦的多模态传感

    研究者将聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/甘油/氯化钙(PAM/PVA/Gly/CaCl2)双网络离子有机水凝胶集成到堆叠结构中,把电容式压力传感与电阻式温度和应变传感在物理上分开,实现信号固有解耦。

    推荐理由:原文给出双网络有机水凝胶的堆叠结构如何把压力与温度信号物理分离,并附灵敏度与响应时间数据。

  4. Advanced Functional Materials58

    MnS@ZGF 糖肽水凝胶复合杂化纳米酶用于糖尿病创面多阶段修复

    研究团队开发了以杂化纳米酶 MnS@ZG 增强的自适应糖肽水凝胶 MnS@ZGF Gel,用于糖尿病创面的多阶段修复。该纳米酶以 MnS 为核、Co2+/二甲基咪唑/葡萄糖氧化酶为壳,可协同实现葡萄糖消耗、ROS 抗菌以及持续 H2S 驱动的抗炎与促血管生成信号。

    推荐理由:原文给出 MnS@ZGF 水凝胶的组分设计与葡萄糖响应 ROS-H2S 级联机制,可了解糖尿病创面分阶段调控思路。

10月8日周四
  1. Advanced Functional Materials67

    水诱导拓扑离子凝胶实现超低滞后,用于足底压力传感与步态监测

    研究报道了一种水诱导拓扑离子凝胶(WTI),在丙烯酸/丙烯酰胺/[BMIM]Cl/H2O 体系中通过竞争性氢键调控,使刚性聚合物与离子液体缔合减弱,从聚集簇转变为动态自适应拓扑网络,从而提升弹性回复并降低能量耗散。

    推荐理由:原文给出水诱导拓扑离子凝胶的氢键调控机制与压缩、滞后、电导率数据,可据此判断其在动态压力传感中的适用性。

  2. Advanced Functional Materials62

    不对称双层水凝胶致动器实现自感知、可编程驱动与动态防冰/除冰

    研究报道了一种环境自适应不对称双层水凝胶(PAS // PNIPAM/MXene),将可编程机械驱动、界面润滑与原位状态感知耦合起来。

    推荐理由:原文给出不对称双层水凝胶的结构设计与24 s脱冰、−15 °C保持柔性的对应关系,可据此判断这类软界面在动态防冰中的可用区间。

  3. Biomacromolecules58

    可注射储臭氧水凝胶 O3@F@OHC 用于类风湿性关节炎治疗

    研究者开发了一种可注射储臭氧水凝胶 O3@F@OHC,将全氟聚合物 PFAM 共价引入氧化透明质酸与羧甲基壳聚糖的 Schiff 碱交联网络,通过 capture-and-lock 机制实现稳定臭氧负载与超过 48 h 的持续释放。

    推荐理由:原文给出臭氧负载与48 h缓释的对应关系,读者可据此判断这种储臭氧水凝胶在关节腔治疗中的可行性。

  4. Advanced Functional Materials62

    木质素纳米颗粒增强互穿网络水凝胶实现双模式压阻-压离子压力传感

    研究团队开发了 p(AM-co-AA)/壳聚糖(CS)互穿网络水凝胶,以木质素纳米颗粒和三元超分子离子液体增强,在室温下通过氧化还原引发聚合与动态亚胺交联制备,兼具氢键与金属-配体配位作用。

    推荐理由:原文给出该互穿网络水凝胶的压缩强度、自修复时间与压力检测范围,可据此判断其在宽压域传感中的适用区间。

  5. Advanced Functional Materials58

    鸟苷四链体水凝胶实现力学可调与离子导电的细胞培养支架

    研究开发了基于鸟苷四链体(GQ)的动态水凝胶基质,可在温和水相条件下制备,具有改善的稳定性、处于生理范围内的可调力学性能、纤维状多孔微结构、离子电导率和细胞相容性。作者通过多种技术表征了驱动凝胶化的 GQ 自组装过程,该基质支持多种细胞类型在 2D 和 3D 条件下培养,并展示出可注射性与可打印性,适用于制造软医疗器械。研究结果拓展了 GQ 水凝胶在细胞培养与体外组织模型技术中的应用潜力。

    推荐理由:针对现有 GQ 水凝胶易崩解、力学可调范围窄的问题,给出温和制备与性能调控路径。

  6. Nature Communications78

    利用动态共价化学的热力学不对称实现水凝胶合成后重构

    研究提出在动态共价化学中引入热力学不对称,使网络定义键在材料成型后被替换而非仅发生键交换。在腙与肟的组合中,作者在水相条件下实现接近定量的腙到肟交换,动力学模型显示该交换由水解路径主导并具有非平凡的浓度依赖。用功能性烷氧基胺处理预成型的腙水凝胶,可在不破坏网络的前提下实现拓扑、力学与功能的重编程。

    推荐理由:原文给出腙与肟之间的热力学不对称交换路径及动力学模型,读者可据此判断水凝胶合成后重构的可行条件。

  7. Small60

    硫辛酸-Fe³⁺-MnO₂@DA 超分子水凝胶用于糖尿病创面愈合

    研究开发了一种由硫辛酸(TA)、Fe³⁺ 与 MnO₂@DA 纳米酶协同集成的多功能超分子水凝胶 TF-MOD,用于糖尿病创面治疗。TA 基动态二硫网络赋予其可注射性、组织粘附与可控降解,Fe³⁺ 配位通过金属-配体相互作用提升力学稳定性;流变、搭接剪切与可注射性测试显示该网络兼具稳定性与动态性,并具有自修复能力。

    推荐理由:原文给出 TF-MOD 水凝胶的组分设计与多项定量指标,可据此判断其在糖尿病创面敷料中的功能集成程度。

  8. Small62

    含聚咪唑鎓的聚氨酯自修复离子凝胶用于温度压力传感与人机交互

    研究者通过连续化学共聚与物理共模塑制备了含聚咪唑鎓(PIM)、己二酸二酰肼(ADH)和小分子离子液体(IL;BMIM:TFSI)的聚氨酯基可修复离子凝胶PIM/ADH/IL n @PU(n=0.1–0.6)。

    推荐理由:原文给出PIM/ADH/IL@PU离子凝胶的拉伸强度、断裂伸长率与自修复率,可据此判断其在可穿戴传感中的适用区间。

10月7日周三
  1. Advanced Science60

    仿生纳米复合水凝胶 QN-S-HG 实现双靶向与按需 H2S 递送治疗糖尿病创面

    研究者报道了一种仿生纳米复合水凝胶 QN-S-HG,将中性粒细胞膜包覆的槲皮素纳米粒与 pH 响应释放硫化氢(H2S)的透明质酸网络结合。H2S 供体 S-丙炔基半胱氨酸(SPRC)通过动态 Schiff 碱键共价接枝到水凝胶骨架,在创面酸性环境中触发释放以促进血管生成;无交联剂、氢键交联的透明质酸网络赋予其可注射、自修复和组织粘附性能。

    推荐理由:材料把中性粒细胞膜仿生纳米粒与 pH 响应 H2S 供体整合进水凝胶,读者可了解糖尿病创面多靶点治疗的构建思路。

  2. Advanced Science65

    仿生多层吸湿膜借界面盐再分布实现快速大气集水

    研究团队开发了一种仿生多层异质吸湿(MHH)膜,将蒸汽捕获与液体储存解耦,灵感来自白骨壤叶片的盐管理策略,由可接触空气的纳米纤维界面与刷状水凝胶储层组成。干燥过程中氯化锂(LiCl)在纳米纤维层富集,遇湿空气快速发生界面潮解,盐溶液随后转入下层水凝胶,PEG 侧链通过降低内部扩散阻力促进水传输。

    推荐理由:仿生多层吸湿膜把盐富集在纳米纤维界面、水储存在水凝胶层,读者可据此判断快速循环集水的设计思路。

  3. Advanced Science62

    3D生物打印血脑肿瘤屏障球体用于原位评估抗胶质母细胞瘤化合物

    研究用3D生物打印球体构建血脑肿瘤屏障(BBTB)模型,评估抗癌药物穿透性及其对胶质母细胞瘤(GBM)的作用。球体中周细胞与人GBM细胞系U-87MG出现明显胞质混合,血管内皮层表达紧密连接蛋白ZO-1、occludin、claudin-5及ABC转运体P-gp,构成旁细胞运输屏障。

    推荐理由:用3D生物打印血脑肿瘤屏障球体原位评估抗癌药穿透性,为胶质母细胞瘤药物筛选提供可复现的体外模型。

  4. Advanced Science62

    可注射自增强压电水凝胶用于不规则骨缺损再生

    研究团队以再生丝素蛋白、酪胺改性 CMC 和 MXene-纤维素纳米纤维纳米片经酶促动态交联,制备出可注射、聚合物诱导自增强的压电水凝胶。其动态双网络在 5 天内逐步形成 β-sheet 取向与纳米界面有序,压缩模量从约 0.08 MPa 升至约 0.8 MPa,压电输出从 3 mV 升至 60 mV。

    推荐理由:原文给出该压电水凝胶在 5 天内压缩模量与压电输出的变化,并追踪到 CaMKII/CREB/P300 表观遗传通路。

  5. Advanced Functional Materials62

    PVA-B 自修复水凝胶电解质实现 45.77 mS cm⁻¹ 超高离子电导率

    研究团队构建了负载 Zn(OTf)₂ 的聚乙烯醇-硼砂(PVA-B)网络水凝胶电解质,离子电导率达 45.77 mS cm⁻¹。PVA-B 骨架形成非均相静电环境,通过低能垒跳跃机制引导 Zn²⁺ 迁移,同时促进 Zn²⁺ 导电固体电解质界面(SEI)生成以加速界面扩散;水凝胶还重构 Zn²⁺ 溶剂化鞘,抑制副反应并降低去溶剂化能垒。

    推荐理由:PVA-B 水凝胶电解质给出 45.77 mS cm⁻¹ 离子电导率,并解释体相与界面 Zn²⁺ 传输的级联协同机制。